BE407990A

BE407990A -

Info

Publication number: BE407990A
Authority: BE
Priority date: 1934-03-15
Also published as: AT153989B; CH181908A; GB453939A

Description

"Condensateur électrostatique".

La résistance au percement d'un condensateur est généralement déterminée par l'endroit le plus faible du diélec- trique. Lorsque la tension s'élève, c'est en cet endroit que le percement se produit. L'invention a pour point de départ le fait que, lors du percement d'un endroit faible du diélectri- que, 1'armature.métallique disparait parfois au voisinage de, l'endroit percé, à cause de l'étincelle qui y jaillit. Si l'épaisseur des feuilles n'est pas trop forte, l'armature mé- tallique fond ou s'évapore, tout autour de l'endroit percé, dans un rayon dépassant celui de la destruction du diélectrique.

Après le percement, l'endroit percé est, par conséquent, encore isolé par le diélectrique subsistante de sorte qu'un nouveau @

percement ne peut avoir lieu. On peut donc dire qu'après le percement à l'endroit faible, le condensateur se rétablit de lui-même. Les propositions tendant à construire des condensa- teurs basés sur cette constatation n'ont pas encore conduit à l'emploi courant de tels condensateurs, car les armatures métalliques n'avaient pas encore l'épaisseur appropriée.

Suivant l'invention,on utilise, pour la constructio de condensateur, des armatures métalliques dont l'épaisseur est inférieure à 0,005 mm. Le résultat en est que le réta- blissement des endroits percés exige des quantités d'énergie moindres que dans les essais antérieurs. La réduction de la quantité d'énergie nécessaire au rétablissement après le percement est importante car autrement, dans des condensateurs de faible capacité, la capacité propre de ces condensateurs était insuffisante pour fournir, lors du percement, la quantit de courant nécessaire pour brûler l'armature métallique tout autour de l'endroit défectueux. Pour produire cette brûlure, on était donc obligé de raccorder en parallèle un condensateur spécial fournissant l'énergie.

La conséquence en était qu'on pouvait, à l'aide de condensateurs parallèles, éliminer, en les brûlant, les endroits faibles des feuilles de condensatem avant leur mise en service; mais,lorsqu'on utilisait un con- densateur dans un circuit qui ne comportait pas de condensa- teur fournisseur d'énergie branché en parallèle, le rétablisse ment automatique ne se produisait pas.

A la diminution de la quantité d'énergie nécessaire au rétablissement, que l'invention permet d'atteindre, s'ajoul un autre avantage important qui est la diminution des quanti- tés de chaleur et de gaz dégagés à l'endroit du percement lor: de la brûlure des armatures. Ceci est d'une importance parti- culière pour éviter que, en cas de percement d'un condensateur

tensions qui pourraient déchirer le condensateur et le rendre ainsi -inutilisable par des effets purement mécaniques.

Afin de limiter au minimum possible la quantité d'énergie nécessaire pour le rétablissement d'un endroit percé, il est utile de réduire l'épaisseur de l'armature métallique autant que possible, en dessous de 0,005 mm. De bons résultats ont été obtenus avec des armatures d'une épaisseur d'environ 0,002 à 0,001 mm. On a également obtenu de très bons résultats avec des armatures d'une épaisseur de 0,0001 mm. et en dessous.

Des condensateurs construits conformément à l'inven- tion ont en outre cet avantage qu'on peut se contenter d'une seule couche de papier entre les armatures métalliques. Par contre, dans les condensateurs ordinaires on utilise toujours plusieurs couches de papier afin que leurs endroits faibles soient recouverts. Ce recouvrement n'est plus nécessaire dans des condensateurs suivant l'invention car les brûlures préala- bles empêchent le percement des mauvais endroits du papier.

Bien que le condensateur se rétablisse après un per- 'cement au cours du fonctionnement normal, il est utile de provoquer les percements immédiatement après la fabrication.

On applique alors au condensateur une tension élevée, jusqu'à ce que tous les endroits faibles soient percés et que le métal des armatures soit disparu tout autour des endroits'percés. Il est utile d'effectuer ce percement avant l'imprégnation du diélectrique, afin que la substance d'imprégnation puisse rem- plir complètement les endroits percés. On peut, le cas échéant, ne pasprocéder à l'imprégnation car, après le percement, les endroits faibles du diélectrique ne présentent plus de danger.

Le rétablissement du condensateur est favorisé par l'emploi, pour les armatures, d'un métal à bas point de fusion.

Il est particulièrement indiqué d'employer des métaux purs qui @

présentent de grandes forces superficielles. Par conséquent, lorsque l'armature fond à l'endroit perc4, les parti-cules fon- dues se rassemblent et interrompent le contact avec la couche métallique encore solide.

Des feuilles métalliques ayant la faible épaisseur mentionnée ne présentent, individuellement,qu'une faible ré- sistance au déchirement; lors de la fabrication des condensa- teurs, il est donc, le plus souvent, utile de ne pas enrouler des feuilles métalliques indépendantes avec une bande inter- posée de papier, mais d'utiliser cette bande de papier comme support de la couche métallique. On applique alors la couche métallique, par exemple en la collant, sur la bande du diélec- trique, avant ou pendant l'enroulement ou l'empilement du con- densateur. Pour coller la couche métallique on peut se servir, par exemple, des procédés usités dans l'industrie de la reliure où l'on utilise comme colle pour la dorure, du blanc d'oeuf ou d'autres substances analogues.

Au lieu de coller la couche métallique, on peut égale ment l'appliquer sur le diélectrique par pulvérisation cathodi- que ou par vaporisation du métal. La vaporisation purement thermique du métal se fait soit dans le vide, soit en présence d'un gaz de protection, soit encore à l'air libre. Dans le but de ne pas endommager le papier pendant la vaporisation, et d'accélérer le travail, on utilise de préférence des métaux ayant un point de vaporisation relativement bas, comme par exemple le cadmium ou le zinc.

On peut appliquer la couche de métal sur le diélec- trique par d'autres moyens encore, par exemple par pulvérisatio ou projection. On peut également obtenir des couches métalli- ques très minces par l'application d'une très fine poudre mé- tallique additionnée d'une trace de liant. Lorsqu'on désire éviter l'oxydation des couches très minces, on utilise des

La couche métallique du condensateur présentant une très grande résistance spécifique, il faut prendre des précautions pour éviter un échauffement exagéré à l'endroit de connexion des bornes. Lorsqu'on utilise, pour amener le courant, des bandes métalliques insérées, celles-ci doivent être nombreuses.

On obtient un bon raccordement en faisant dépasser les armatures métalliques à la surface terminale et en les réunissant entre elles au moyen de méta1 appliqué par projection.

Le dessin annexé montre deux exemples de réalisation de l'invention. L'épaisseur des couches représentées est for- tement exagérée. Sur la Fig. 1, a désigne la bande de papier garnie d'une armature, et % la bande de papier portant l'autre armature. ± et d sont les armatures qui'sont suffisamment minces pour disparaître, en cas de percement, tout autour de l'endroit percé. f et g sont des couches interposées de papier, ne portant aucune couche métallique. Parfois il est utile de métalliser ces couches de papier aux endroits où elles sont en contact avec la couche métallique voisine. De cette façon, des interstices éventuels, remplis d'air, sont shuntés.

Ce shuntage des interstices peut s'étendre par l'emploi de papier métallisé sur les deux faces, comportant des couches métalli- ques sans bornes de raccordement et situées à une certaine distance des deux bords.

Sur un des côtés, la couche métallique c, avec son support de papier a dépasse vers l'extérieur, et il en est de même, de l'autre côté, pour la couche métallique d avec son support b. Tous les bords d'une même armature métallique sont connectés entre eux au moyen d'un corps conducteur remplissant les interstices aux deux faces terminales, de sorte qu'on dis- pose d'une grande surface pour amener le courant aux armatures,

et qu'on évite ainsi des .échauffements inadmissibles. Le rem- plissage par le corps conducteur peut s'effectuer par coulée, projection ou pulvérisation de métal, comme c'est représenté en pointillé sur le dessin.

Pour pouvoir raccorder les amenées de courant, il est utile de remplir la face terminale partiellement, et non entièrement, par le corps conducteur afin que, lors de l'im- prégnation ultérieure, la substance d'imprégnation puisse encore bien pénétrer dans le condensateur.

Dans le condensateur suivant la Fig. 2, on utilise, avec des armatures de la même largeur, des bandes de papier moins larges, de sorte qu'on dispose de plus de place pour le corps servant, aux faces terminales, pour le raccordement.

Le procédé décrit permet très bien d'utiliser, comme diélectrique, des isolants non fibreux. Ces isolants qui peu- vent être des dérivés cellulosiques ou d'autres matières fusibles aux températures élevées, susceptibles ou non d'être durcies, comme par exemple des composés vinyliques polymères, ont, par suite de la structure non fibreuse , l'avantage de ne pas devoir être imprégnés. D'autre part, ces substances présentent, après la fabrication en couches minces, de très nombreux endroits faibles. Lorsqu'on utilise ses substances, conformément à l'invention, avec des couches métalliques très minces, ces endroits faibles ne sont pas nuisibles car, au premier percement, l'armature disparait en ces endroits.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Condensateur électrostatique dont au moins une des armatures disparait, en cas de percement, à l'endroit percé, dans une mesure suffisante pour interrompre le passage du courant, caractérisé en ce que l'armature métallique a une épaisseur inférieure à 0,005 mm. <Desc/Clms Page number 7>

2. - Condensateur suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'armature métallique est faite d'un métal à bas point de fusion.

3.- Condensateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'armature métallique est faite d'un métal présentant de grandes forces superficielles.

4. - Condensateur suivant la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisé en ce que l'armature métallique est faite d'un métal très pur.

5. - Condensateur suivant la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisé en ce que l'armature est faite d'un métal noble.

6. - Condensateur suivant la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisé en ce qu'il comporte un grand nombre de bandes métalliques de raccordement pour la mince armature métallique.

7.- Condensateur suivant la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisé en ce que le diélectrique est recouvert de métal sur une ou les deux faces, avec un bord libre suffisamment grand.

8.- Condensateur suivant la revendication 7, caracté- risé en ce que les armatures métalliques appliquées à deux couches voisines du diélectrique, sont superposées.

9. - Condensateur suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, sur une face de l'enroulement ou du paquet, les armatures de même polarité et le diélectrique leur servant de support, dépassent la couche de diélectrique voisine.

10. - Condensateur suivant la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisé en ce que les faces terminales du condensateur servent de surfaces ou bornes de raccordement. <Desc/Clms Page number 8>

11.- Condensateur suivant la revendication 7 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisé en ce que les interstices entre la couche de métal et les couches de diélectrique dépassant au bord sont remplis, au moins par- tiellement, par un corps conducteur, de sorte que tous les bords des couches métalliques associées sont électriquement connectés entre eux.

12.- Condensateur suivant la revendication 7 ou l'une ou l'autre des revendications suivantes, caractérisé en ce que les interstices sont remplis, au moins partiellement, de métal.

15.- Condensateur suivant la revendication 12, ca- ractérisé en ce que les interstices sont remplis, au moins partiellement, par une couche de métal coulé.

14. - Condensateur suivant la revendication 12, ca- ractérisé en ce que les interstices sont remplis, au moins partiellement, par une couche de métal appliqué par pulvéri- sation ou par projection.

15. - Procédé de fabrication des condensateurs suivani la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications sui- vantes, caractérisé en ce que l'armature métallique du con- densateur est appliquée à une bande de diélectrique, avant ou pendant l'enroulement ou l'empilement du condensateur.

16.- Procédé suivant la revendication 15, caracté- risé en ce que la couche métallique s'applique sur le diélec- trique par un procédé utilisé dans l'industrie de la reliure.

17. - Procédé suivant la revendication 15, caracté- risé en ce que la couche métallique s'applique sur le diélec- trique par pulvérisation cathodique.

18. - Procédé suivant la revendication 15, caracté- risé en ce que la couche métallique s'applique sur le diélec- trique par précipitation de vapeur métallique. <Desc/Clms Page number 9>

19.- Procédé suivant la revendication 18, caracté- risé en ce que l'application par vaporisation se fait dans le vide ou dans un gaz protecteur.

20.- Procédé suivant la revendication 18, caracté- risé en ce que l'application par vaporisation se fait à l'air libre.

21.- Procédé suivant la revendication 18, caracté- risé en ce qu'on applique, par vaporisation, des métaux présen- tant un point d'évaporation relativement bas.

22.- Procédé suivant la revendication 15, caracté- risé en ce que la couche métallique s'applique au diélectrique par pulvérisation ou par projection.

23.- Procédé de fabrication de condensateurs suivant la revendication 1 ou l'une ou l'autre des revendications sui- vantes, caractérisé en ce que l'on perce le condensateur, aux endroits faibles, avant sa mise en service.

24. - Procédé suivant la revendication 23, caracté- risé en ce que l'on effectue le percement du condensateur avant. son imprégnation.